KR100480449B1 - 차량 배기가스의 재연소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 배기가스의 재연소장치에 관한 것으로, 종래에 배기가스를 재연소시키기 위한 특수소재의 연소망으로 이루어진 재연소장치에서는 배기가스와 연소망의 반응량을 증대시키기 위하여 연소망을 효율적으로 배치할 필요성이 대두되었다.

이에 본 발명은 배기가스의 반응경로에 배기가스와 연소망(10)의 접촉면적을 증대시켜 재연소 반응량이 증대되게 배기매니폴드(1) 입구측에 연소망(10)이 중첩배열된 중첩연소망(12)을 설치한 것으로, 연소망(10, 12)을 연속적으로 지그재그형으로 배치하거나, 벌집형으로 마련한 중첩연소망을 설치한 것이다.

Description

차량 배기가스의 재연소장치{Exhaust Gas Re-fire Apparatus for Engine}

본 발명은 차량 배기가스 재연소장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스의 반응경로인 배기매니폴드 입구에 연소망을 효율적으로 중첩시켜 배기가스 정화량을 증대시킨, 차량 배기가스 재연소장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 차량 엔진의 연소과정에 생성된 유해로운 배출물로는 일산화탄소, 질소산화물, 탄화수소 등이 있다.

이러한 배출물의 경감장치로는 연소과정에서 관련된 인자를 적절히 제어하는 것과 엔진으로부터 배출된 가스를 정화하는 후처리하는 것으로 크게 구분된다.

전자의 방법으로 대표적인 것으로 점화시기 지연장치가 있으며, 이는 점화시기를 지각시켜 연소의 개시를 지연시킴으로써 연소압력온드를 하강시키고 이에 의해 질소산화물의 생성을 억제시킨 것이다.

그러나, 이 경우 연소자체가 지연되기 때문에 열효율의 악화를 초래하는 동시에 배기온도가 상승되어 배기계의 열부가 증대되는 결점이 있으며, 엔진 실화의 원인되므로, 배기 가스 저감에 한계가 있다.

따라서, 현재에는 배기가스 후처리 장치가 널리 사용되며, 가솔린엔진에서 가장 대표적인 3 원촉매를 이용한 공연비 피드백제어장치이다.

그러나, 이 역시 이론공연비의 영역에서 운영되는 것으로서 그 이외의 영역, 특히 배기가스의 오염도가 심한 냉간시동 등에는 적용될 수 없다.

따라서, 이러한 배기가스 후처리 장치의 전단계로서 이상적일 수 있는 것이 배기가스를 재연소하는 것인데, 종래의 재연소 장치는 배기가스를 재순환시키는 것이여서 별도의 장치가 추가되어 사용자의 부담으로 돌아가게 되었으며, 상기된 배기가스 제어장치들도 엔진과 연료의 특성상 가솔린엔진과 디젤엔진에 따라 다르게 적용된다.

이러한 이유에서 안출된 것이, 국내특허 제 104940 호 및 제 201570 호와 같이 간단한 장치로서 배기가스를 재연소시키는 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면 예시도면 도 1 에서와 같이 종래의 배기가스 재연소장치는, 차량의 배기매니폴드(1)내에 엔진과 배기가스의 온도로 가열되는 특수 소재의 연소망(2)으로 이루어진 재연소구를 설치한 구조로 이루어지며, 이러한 배기가스 재연소장치를 통해 배기가스의 유해배출물 감소가 입증되었다.

그러나, 더욱 개발되어야 소지가 있는 것이 한정된 공간내, 즉 배기매니폴드(1)내에서의 연소망(2)의 배치이다.

즉, 기존 배기매니폴드(1)의 형상변화가 적으면서도 연소반응의 효율을 향상시키기 위한 연소망(2)의 이상적인 배치가 필요하게 된 것이다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 기술적 과제에 부응하기 위한 것으로서, 배기가스의 반응경로인 배기매니폴드 입구에 연소망을 효율적으로 중첩시켜 배기가스 정화량을 증대시킨, 차량 배기가스 재연소장치를 제공하는데 있다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

도 2 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배기가스 재연소장치를 나타낸 단면구조도이고, 도 3 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배기가스 재연소장치를 나타낸 단면구조도이고, 도 4 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배기가스 재연소장치를 나타낸 사시도이다.

본 발명은 차량의 실린더헤드(14)와 배기매니폴드(1)의 사이에 설치되어 엔진과 배기가스의 열에 의해서 가열되어 배기가스가 재연소되도록 연소망(10)이 설치된 차량 배기가스 재연소장치에 있어서, 배기가스의 반응경로에 배기가스와 연소망의 접촉면적을 증대시켜서 재연소 반응량이 증대되도록 연소망(10)의 뒤에 중첩연소망(12)이 중첩 설치된 것을 특징으로 한다.

상기한, 중첩연소망(12)은, 제 1 및 제 2 실시예를 나타낸 도 2 및 도 3 에 도시되어 있는 바와 같이, 연소망(10)의 외주단이 배기매니폴드(1) 내주에 밀착됨과 더불어 순차적으로 배열되면서 배열된 중첩연소망(12)의 연속해서 연결되는 지그재그형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이 본 발명은 배기가스의 반응경로인 배기매니폴드(1) 입구에 연소망(10, 12)을 효율적으로 중첩시켜 배기가스의 반응량을 증대시킨 배기가스 재연소장치를 제공한다.

상기 연소망(10, 12)의 순차적인 중첩 배치는 배기가스의 반응경로에서 배기가스와의 접촉수와 접촉면적을 증대시켜 주며, 이에 의해 배기가스의 반응량이 증대된다.

상기한 중첩 연소망(12)을 설치하기 위한 최적의 장소, 즉 중첩연소망(12)이 배기매니폴드(1)의 형상변경 없이 고정설치되는 바람직한 위치는 배기매니폴드(1)와 실린더헤드(14)의 결합부에 함께 결합되는 것이다.

따라서 본 발명의 중첩연소망(12)은 배기매니폴드(1) 입구측에서 실린더헤드측(14)으로, 연소망(10)은 배기매니폴드(1) 입구측에서 배기매니폴드(1) 출구측으로 설치되어지되, 상기 연소망(10) 및 중첩연소망(12)은 실린더헤드(14)와 배기매니폴드(1)의 결합플랜지(16)에 엇갈려 삽입되어져 설치된 것을 특징으로 한다.

그리고, 결합플랜지(16)에는 동과 같은 연질의 연결구(18)가 매개되어져 결합된다.

또한, 본 발명은 제 2 실시예를 나타낸 도 3 에서와 같이, 연소망(10)과 중첩연소망(12)의 외주를 둘러싸는 연소망커버(20)가 마련되어, 이 연소망커버(20)에 중첩연소망(12)이 내설되어져 실린더헤드(14)와 배기매니폴드(1)의 사이에 설치된다.

여기서, 연소망커버(20)가 배기매니폴드(1)에 설치되기 위해 연소망커버(20)에는 중첩연소망(12)의 중앙 연결부가 삽입되어 결합플랜지(16)에 삽입되는 체결플랜지(22)가 마련되어 있다.

한편, 본 발명은 지그재그형 중첩연소망과 더불어 벌집형 중첩연소망을 제공하며, 제 3 의 실시예를 나타낸 도 4 및 도 5 에서와 같이 본 발명의 중첩연소망(12)은 배가가스가 통과하면서 반응되는 연소망의 집합인 벌집형상으로 마련되어지고, 이 벌집형 중첩연소망(12)의 외주 중앙부에는 실린더헤드(14)와 배기매니폴드(1)의 결합플랜지(16)에 삽입되어 체결되는 체결플랜지(24)가 형성된다.

이러한 벌집형 중첩연소망은 한정된 공간인 배기매니폴드(1)에서 배기가스와 연소망과의 반응량을 극대화 시켜주며, 이 역시 배기매니폴드로의 장착을 위해 실린더헤드와 배기매니폴드의 결합플랜지(16)에 연결구(18)와 더불어 체결되는 고정플랜지(24)가 형성되어 있다.

상술된 바와 같이 본 발명은 배기매니폴드에 연소망을 중첩시켜 배기가스와 연소망의 반응량을 증대시킴으로써, 배기가스의 정화효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1 은 종래의 배기가스 재연소장치를 나타낸 단면구조도이다.

도 2 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배기가스 재연소장치인 중첩연소망을 나타낸 단면구조도이다.

도 3 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배기가스 재연소장치인 중첩연소망을 나타낸 단면구조도이다.

도 4 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배기가스 재연소장치인 벌집형 중첩연소망을 나타낸 사시도이다.

도 5 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배기가스 재연소장치인 벌집형 중첩연소망을 나타낸 정면구조도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 배기매니폴드, 10 - 연소망,

12 - 중첩연소망, 14 - 실린더헤드,

16 - 결합플랜지, 18 - 연결구,

20 - 연소망커버, 22,24 - 체결플랜지,

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. (정정) 차량의 실린더헤드(14)와 배기매니폴드(1)의 사이에 설치되어 엔진과 배기가스의 열에 의해 가열되어 배기가스가 재연소되도록 연소망(10)이 설치된 차량 배기가스 재연소장치에 있어서,

   배기가스의 반응경로에 배기가스와 연소망의 접촉면적을 증대시켜서 재연소 반응량이 증대되도록 연소망(10)의 뒤에 중첩연소망(12)이 중첩 설치되며,

   상기한 중첩연소망(12)은 연소망(10)의 외주단이 배기매니폴드(1) 내주에 밀착됨과 더불어 순차적으로 배열되면서 이 배열된 연소망(10)의 일단과 타단이 연속해서 연결되는 지그재그형상으로 이루어지며,

   상기한 중첩연소망(12)은 배기매니폴드(1) 입구측에서 실린더헤드측(14)으로, 상기한 연소망(10)은 배기매니폴드(1) 입구측에서 배기매니폴드(1) 출구측으로 설치되어지되,

   상기 연소망(10) 및 중첩연소망(12)은 실린더헤드(14)와 배기매니폴드(1)의 결합플랜지(16)에 엇갈려 삽입되어져 설치된 것을 특징으로 하는 차량 배기가스의 재연소장치.
4. (정정) 제 3 항에 있어서, 상기 중첩연소망(12)의 외주를 둘러싸는 연소망커버(20)가 마련되어 이 연소망커버(20)에 중첩연소망(12)이 내설되어져 배기매니폴드(1)에 설치된 것을 특징으로 하는 차량 배기가스의 재연소장치.
5. (정정) 제 3 항에 있어서, 상기 중첩연소망(12)은 배가가스가 통과하면서 반응되는 연소망의 집합인 벌집형상으로 마련되어지고, 이 벌집형 중첩연소망(12)의 외주 중앙부에는 실린더헤드(14)와 배기매니폴드(1)의 결합플랜지(16)에 삽입되어 체결되는 체결플랜지(24)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 배기가스의 재연소장치.